CN101521891B

CN101521891B - 分组业务的无线接入速率向上动态调整的方法

Info

Publication number: CN101521891B
Application number: CN2008100065176A
Authority: CN
Inventors: 谢琼; 许靖
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2028-02-28
Also published as: CN101521891A

Abstract

本发明公开了分组业务中无线接入速率向上动态调整的方法，该方法包括以下步骤：根据当前速率所对应的传输格式集合(TFS)，计算出当前上调门限；由网络侧向用户侧，或网络侧向网络侧发送测量控制消息，业务量超过当前上调门限时，由用户侧向网络侧，或网络侧向网络侧发送携带最新报告量的业务量测量报告，然后根据最新报告量及之前上报事件所启动的定时器的状态确定候选速率进而确定目标速率；在确定目标速率与当前速率不相等后，将目标速率调整为最新当前速率，并根据该目标速率重配置该分组业务的TFS。利用本发明，可以在突发分组到来时快速、准确地提高业务的空中接口速率，从而提高无线网络性能和用户感受度。

Description

分组业务的无线接入速率向上动态调整的方法

技术领域

本发明涉及无线接入速率的调整技术，尤其是指分组业务的无线接入速率向上动态调整的方法。

背景技术

随着第三代移动通信技术的发展，为用户移动终端提供高质量的数据传输业务，如互联网接入服务、网页浏览、电子邮件、文本传输协议(FTP)下载等数据分组业务，已成为运营商的迫切需求。数据分组业务最大的传输特征是突发性和速率动态变化范围大。对于数据分组业务，如果为其分配固定的信道带宽资源，在数据突发时可能满足不了数据快速传输的需求，而在数据量很少时又会造成信道带宽资源的浪费。为了提高无线信道资源的利用效率，通信系统应该能够根据数据分组业务的业务量需求动态配置所分配的信道带宽资源，即当需要传输的数据量较大时，分配较大的信道带宽资源，以保证用户的业务需求；在数据量较小时，则重新配置较小的信道带宽资源，将多余的信道带宽资源分配给其他用户使用。

在第三代移动通信系统中，动态信道配置是通过业务量测量来实现的，在数据通信期间，对该业务的业务量进行连续的测量，测量的有关参数是由网络测的高层协议来配置的，测量的相关参数包括测量对象、测量量、报告量、触发门限、上报迟滞时间、上报屏蔽时间等。其中，测量对象为测量的具体对象，例如某条传输信道；测量量和报告量是测量和测量报告中上报的统计量，例如缓冲区的占用量的瞬时值、一定时间段的平均值和方差；触发门限是事件或测量报告触发的门限；对于业务量测量，触发门限包括上调门限和下调门限；上报迟滞时间为测量报告上报前测量量连续超过触发门限的时间，如果这段时间测量量没有连续超过触发门限，则不上报测量报告，否则上报测量报告；上报屏蔽时间是指一个事件测量上报后将禁止在该时间内再上报一个同样事件测量报告。启动业务量测量报告后，如果测量到的业务量达到或超过设置的上调门限，则向高层模块发送业务量增加的测量报告，高层根据测量报告发起信道重配置，增加信道带宽资源；如果测量到的业务量低于设置的下调门限，则向高层模块发送业务量减少的测量报告，高层发起信道重配置，减少信道带宽资源。

图1给出了业务量上调上报事件触发业务量报告的示意图，图1中的业务量可以是缓冲区中待传输的数据量，触发门限由高层通过测量控制来给出，图1中，当测量到的业务量超过上调门限时，触发一个超过上调门限的业务量测量报告；

当接收到业务量测量报告后，高层就根据报告中的测量结果进行动态信道配置：如果测量到的业务量超过上调门限，就给该业务(或用户)配置比当前信道具有更大容量的信道带宽资源，以更好地满足用户地需求；

在实际通信系统中，对于非实时的数据分组业务，无线接入系统通常以一个比较小的初始速率接入业务，比如初始接入速率为16kbps。在数据分组业务通信的过程中，再根据业务的业务量测量，以一定规则上调或下调当前业务的空中接口速率，以调整信道带宽资源。关于上调当前业务的空中接口速率以增加信道带宽资源的方法，目前主要有单步上调和直接上调到最大速率两种。其中，单步上调是指将空中接口的传输速率事先配置成若干等级，当业务量测量上报要求增加信道带宽资源时，则按事先配置好的速率等级逐级上调速率，该方法的特点是上调速度太慢，往往落后于业务的实际需求，用户感受度差；而直接上调至业务签约最大速率的方法，虽然用户的感受度很好，但是宝贵的无线资源可能得不到合理的利用，存在无线资源浪费的问题。在以下的叙述中，为了说明的方便，将空中接口速率简称为速率，将第三代移动通信系统简称为系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供分组业务的无线接入速率向上动态调整的方法，利用该方法，可以在突发分组到来时快速、准确地提高业务的空中接口速率，从而提高无线网络性能和用户感受度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

分组业务中无线接入速率向上动态调整的方法，该方法包括以下步骤：

A、根据当前速率所对应的传输格式集合TFS，计算出当前上调门限；

B、根据收到的测量控制消息，在业务量超过当前上调门限时，发送携带最新报告量的业务量测量报告；

C、根据最新报告量及之前上报事件所启动的定时器的状态确定候选速率进而确定目标速率；

D、在确定目标速率与当前速率不相等后，将目标速率调整为最新当前速率，并根据该目标速率重配置该分组业务的TFS。

进一步地，步骤A之前，该方法进一步包括：在后台数据库中配置传输间隔TTI、系统中所允许的最小上调门限值A₀、系统可配置的大于零的系数C_th、业务量上报事件的迟滞时间TimeTriggerA、屏蔽时间PendingTimeA、可配置速率集合。

进一步地，步骤A中所述当前上调门限为：可配置速率集合中当前速率所对应的TFS中的最大传输格式TF的传输块个数TBNum_n、可配置速率集合中传输块大小TBSize及C_th三者之积与A₀二者之间的最大者。

较佳地，所述测量控制消息中带有测量控制参数，所述测量控制参数包括：测量类型、测量对象、测量量、报告量、测量上报准则、当前上调门限、TimeTriggerA、PendingTimeA。

较佳地，所述测量控制消息由网络侧向用户侧发送，或由网络侧向网络侧发送。

进一步地，所述业务量测量报告由用户侧向网络侧发送，或由网络侧向网络侧发送。

进一步地，所述最新报告量为缓冲区占用量的瞬时值或系统配置的时间段内缓冲区占用量的平均值。

较佳地，所述步骤C为：

C1、判断之前上报事件所启动的定时器的状态是否为未启动或已超时，若是，则设定定时器的时长为PendingTimeA与误差门限E_th之和，或设置为TimeTriggerA、PendingTimeA及E_th三者之和，并启动定时器，然后根据最新报告量计算出新的传输格式TF_new，然后在TFS的最大TF中找出与上述TF_new最接近的TF，进而选择与该TF对应的速率作为候选速率；否则取当前速率的上一级速率作为候选速率；

C2、取上述候选速率和该分组业务的最大允许速率中的较小者为目标速率。

进一步地，步骤C1中所述根据最新报告量计算出TF_new为：将最新报告量与当前上调门限之差乘以TTI的积除以TBSize与TimeTriggerA之积的商向下取整得到的值加上TBNum_n得到TBNum_new，然后将TBNum_new乘以TBSize得到TF_new；其中，TBNum_new为根据最新报告量得到的新的传输块个数。

进一步地，步骤D之后，该方法进一步包括：以目标速率为当前速率，重复执行步骤A至D，直到无线链路释放或发生无线资源控制协议RRC转移。

本发明分组业务的无线接入速率向上动态调整的方法，根据当前速率所对应的传输格式集合(TFS)计算出该速率所对应的上调门限，当业务量超过上调门限时，则启动业务量测量报告，同时启动定时器，并根据业务量测量报告中所携带的最新报告量选择合适的速率作为目标速率，在目标速率与当前速率不相等的情况下，将目标速率调整为当前最新速率，并根据该目标速率重配置该分组业务的TFS；然后根据最新当前速率，计算上调门限、启动业务量测量报告、判断定时器状态、根据业务量测量报告中所携带的最新报告量及上次上报事件所启动的定时器的状态选择目标速率、调整速率、重配TFS，如此重复，直到无线链路释放或发生无线资源控制(RRC)状态迁移。由此可见，该方法动态地计算上调门限，并根据最新的业务量按需来进行速率调整，可以在突发分组到来时快速、准确地提高业务的空中接口速率，从而提高无线网络性能和用户感受度。

附图说明

图1为业务量上调上报事件触发业务量报告的示意图；

图2为本发明分组业务的无线接入速率向上动态调整的方法流程示意图之一；

图3为本发明分组业务的无线接入速率向上动态调整的方法流程示意图之二；

图4为本发明一实施例的方法流程示意图之一；

图5为本发明一实施例的方法流程示意图之二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施作进一步详细的说明：

本发明系统中分组业务的无线接入速率向上动态调整的方法如图2及图3所示，包括以下步骤：

步骤201、系统事先在后台数据库配置传输间隔TTI、最小上调门限值A₀、系数C_th、业务量上报事件的迟滞时间TimeTriggerA、屏蔽时间PendingTimeA、可配置速率集合等参数；

其中，所有速率对应的TFS为TFS＝{TF₁，TF₂，...，TF_n}，其中，TF_n 为集合中传输块大小之和最大的传输格式(TF)。集合中每个传输格式TF_i＝TBNum_i×TBSize。其中TBNum为传输块个数，TBSize为传输块大小，在每个传输间隔(TTI)内，系统从TFS中挑选出一个TF作为当前TTI的传输格式。

步骤202、系统收到用户的一个分组业务请求，系统为该分组业务配置一个初始接入速率；

该初始接入速率一般取较小值，防止无线资源的浪费，具体值的大小由网络侧根据具体情况确定和配置，属于现有技术，在此不再赘述。

步骤203、系统根据初始接入速率对应的TFS，及步骤201中的参数A₀及C_th，按公式(1)计算出当前上调门限A；

其中，公式(1)如下，式中A₀是系统中所允许的最小上调门限值，C_th是系统可配置的大于零的系数。TBNum_n为对应于最大TF，即对应于TF_n的传输块个数。

A＝max{A₀，TBNum_n×TBSize×C_th} (1)

步骤204、系统启动该分组业务的上下行传输信道的业务量测量，即上行信道时，由网络侧向用户侧发送带有测量控制参数的测量控制消息；下行信道时，由网络侧向网络侧发送带有测量控制参数的测量控制消息；

这里，测量控制参数包括：测量类型、测量对象、测量量、报告量、测量上报准则、当前上调门限A、TimeTriggerA、PendingTimeA，其中，测量类型为业务量测量；测量量和报告量均为缓冲区占用量的瞬时值或系统配置的时间段内缓冲区占用量的平均值，该时间段由系统中测量控制消息的发送方，即网络侧来进行配置；测量上报准则为事件触发上报；事件上报的上调门限A在步骤203中已经算出；TimeTriggerA及PendingTimeA在步骤201中已经进行配置。

步骤205、业务量测量执行过程中，当业务量满足事件上报条件、即业务量超过当前上调门限A时，启动业务量测量报告，即上行信道时，由用户侧向网络侧发送携带最新报告量的业务量测量报告；下行信道时，由网络侧向网络侧发送携带最新报告量的业务量测量报告；

在分组业务保持期间，即分组业务保持连接期间，业务量测量控制消息的接收方，即用户侧或网络侧按测量控制参数执行业务量测量，当业务量满足事件上报条件时，启动业务量测量报告。

这里，业务量测量报告携带最新的报告量P与步骤204中测量控制参数中的报告量相同。

步骤206、系统收到业务量测量报告后，启动定时器，同时利用公式TF_new ＝TBNum_new×TBSize和公式(2)计算出与最新报告量对应的新的传输格式TF_new；

这里，定时器时长可以设置为两个值：PendingTimeA+E_th或TimeTriggerA+PendingTimeA+E_th，其中，E_th为误差门限，可取为1个TTI，定时器到时后会清零并自动关闭，直到到时后收到新的上报事件才会重新启动；

另外，新的传输格式TF_new＝TBNum_new×TBSize，其中，TBNum_new的计算方法如下，式中

为向下取整符号。

步骤207、系统在所有可配置速率TFS的最大TF中找出与TF_new最接近的TF进而选择与该TF对应的速率作为候选速率；

这里，如果有多个与TF_new最接近的最大TF对应的速率，则按照最大或最小原则从中挑选出一个作为候选速率。最大原则是从这些速率中选择速率最大的一个，采用激进策略时，可使用最大原则；最小原则是从这些速率中选择速率最小的一个，采取保守策略时，使用最小原则。

步骤208、系统取候选速率和该分组业务的最大允许速率中的较小者作为目标速率；

步骤209、系统判断得到的目标速率与当前速率是否相同，若不相同，则执行步骤210；否则不进行速率调整和重配，直接执行步骤212。

步骤210、系统将目标速率调整为当前速率，并根据该目标速率重配置该分组业务的TFS；

这里，具体调整速率和重配TFS为现有技术的内容，在此不再赘述。

步骤211、系统根据新的速率对应的TFS，及步骤201中的参数A₀及C_th，按公式(1)计算出当前上调门限A；

步骤212、系统启动该分组业务的上下行传输信道的业务量测量，即上行信道时，由网络侧向用户侧发送带有测量控制参数的测量控制消息；下行信道时，由网络侧向网络侧发送带有测量控制参数的测量控制消息；

这里，测量控制参数中事件上报的上调门限A为步骤208中算出的新的门限。

步骤213、业务量测量执行过程中，业务量满足事件上报条件时，启动业务量测量报告，即上行信道时，由用户侧向网络侧发送携带最新报告量的业务量测量报告；下行信道时，由网络侧向网络侧发送携带最新报告量的业务量测量报告；

此处，最新报告量P与步骤212中测量控制参数中的报告量相同。

步骤214、系统收到业务量测量报告后，判断定时器的状态是否为未启动或已超时，若是，则执行步骤215；否则执行步骤215′；

步骤215、未启动或已超时，则系统重新启动定时器，并根据最新报告量计算出TF_new；

这里，定时器时长与步骤206中相同。

步骤216、在所有可配置速率TFS的最大TF中找出与TF_new最接近的TF进而选择与该TF对应的速率作为候选速率，然后执行步骤217；

步骤215′、已启动但未超时，则系统在所有可配置速率集合里找出当前速率的上一级速率作为候选速率，然后执行步骤217；

这里，启动定时器的目的是判断两次上报事件是否相关，系统首次收到上报事件时，启动定时器，将定时器时长设置为PendingTimeA+E_th或TimeTriggerA+PendingTimeA+E_th，定时器到时后会清零并自动关闭，直到收到新的上报事件才会重新启动。如果在定时器到时或关闭之后，收到新的上报事件，则认为两次上报事件不相关，则计算TF_new并按照步骤216来选择候选速率；如果在定时器到时或关闭之前，收到新的上报事件，则认为两次上报事件相关，则按照步骤215′来选择候选速率。

步骤217、系统取候选速率和该分组业务的最大允许速率中的较小者作为目标速率；

步骤218、系统判断得到的目标速率与当前速率是否相同，若不相同，则执行步骤219；否则不进行速率调整和重配，直接执行步骤212。

步骤219、系统将新的目标速率调整为当前速率，并根据该目标速率重配置该分组业务的TFS。

然后系统重复执行步骤211至步骤219，直到无线链路释放或发生RRC状态迁移。

本发明一实施例的方法流程如图4及图5所示，主要包括以下步骤：

步骤401、系统事先在后台数据库配置TTI、A₀、C_th、TimeTriggerA、PendingTimeA及可配置速率集合；

其中，TTI＝20ms，A₀＝50×336bit，C_th＝30，TimeTriggerA＝25×TTI，PendingTimeA＝50×TTI，可配置速率集合如表一所示：其中336为传输块大小，传输块个数0、1、2、...是第三代移动通信国际合作组织(3gPP)协议里规定的，因为传输间隔为20ms，每20ms传输若干个336bit，因此可配置速率与TFS之间的对应关系如表一所示。

速率(kbps)	TFS
		16	{0，1}×336
32	{0，1，2}×336
		64	{0，1，2，3，4}×336
128	{0，1，2，3，4，8}×336
		256	{0，1，2，4，8，12，16}×336

表一

步骤402、系统收到一个新的分组业务请求，系统的网络侧为该分组业务配置一个初始接入速率16kbps；

步骤403、系统根据初始接入速率16kbps对应的TFS，及步骤401中的参数A₀及C_th，按公式(1)计算出当前上调门限A；

这里，速率16kbps对应的传输格式集合为TFS＝{0×336，1×336}，则A＝max{50×336，1×336×30}＝16800bit。

步骤404、系统启动该分组业务的上下行传输信道的业务量测量，即上行信道时，由网络侧向用户侧发送带有测量控制参数的测量控制消息；下行信道时，由网络侧向网络侧发送带有测量控制参数的测量控制消息；

这里，事件上报的上调门限A为步骤403中算出的上调门限A＝16800bit。

步骤405、业务量测量执行过程中，业务量满足事件上报条件时，启动业务量测量报告，即上行信道时，由用户侧向网络侧发送携带最新报告量的业务量测量报告；下行信道时，由网络侧向网络侧发送携带最新报告量的业务量测量报告；

这里，业务量满足事件上报条件是指业务量达到或超过上调门限A。另外，最新报告量取为P1＝150×336bit；

步骤406、系统收到业务量测量报告后，启动定时器，同时利用公式TF_new ＝TBNum_new×TBSize和公式(2)计算出与最新报告量P1对应的TF_new＝5×336；

这里，定时器时长选择TimeTriggerA+PendingTimeA+E_th，其中，E_th为误差门限，可取为0或1个TTI，定时器到时后会清零并自动关闭，直到到时后收到新的上报事件才会重新启动。

，所以，TF_new＝TBNum_new×TBSize＝5×336。

步骤407、系统在所有可配置速率TFS的最大TF中找出与TF_new最接近的TF进而选择与该TF对应的速率作为候选速率；

步骤406中已经算出TF_new＝5×336，在可配置速率集合列表中的所有最大TF中，64kbps对应的最大TF＝4×336，与TF_new＝5×336最接近，于是就选择与最大TF为4×336的速率64kbps作为候选速率。

步骤408、系统取候选速率和该分组业务的最大允许速率中的较小者作为目标速率；

候选速率为64kbps，假设该业务的最大允许速率为256kbps，则取64kbps为目标速率。

步骤409、系统判断得到的目标速率与当前速率是否相同，若不相同，则执行步骤410；否则不进行速率调整和重配，直接执行步骤412；

当前速率为16kbps，因为当前速率和目标速率不相等，所以执行步骤410。

步骤410、系统将目标速率64kbps调整为新的当前速率，并根据该目标速率重配置该分组业务的TFS；

步骤411、系统根据新的当前速率64kbps对应的TFS，及步骤401中的参数A₀及C_th，按公式(1)计算出当前上调门限A；

与64kbps对应的TFS为{0，1，2，3，4}×336，则当前A＝max{50×336，4×336×30}＝40320bit。

步骤412、系统启动该分组业务的上下行传输信道的业务量测量，即上行信道时，由网络侧向用户侧发送带有测量控制参数的测量控制消息；下行信道时，由网络侧向网络侧发送带有测量控制参数的测量控制消息；

这里，测量控制参数中事件上报的上调门限A为步骤408中算出的新的门限40320bit。

步骤413、业务量测量执行过程中，业务量满足事件上报条件时，启动业务量测量报告，即上行信道时，由用户侧向网络侧发送携带最新报告量的业务量测量报告；下行信道时，由网络侧向网络侧发送携带最新报告量的业务量测量报告；

例如，最新报告量为P₂＝200×336bit；

步骤414、系统判断定时器的状态是否为未启动或已超时，若是，则执行步骤415；否则执行步骤415′；

步骤415、定时器未启动或已超时，则系统重新设定定时器的时长并启动定时器，同时根据最新报告量计算出TF_new；

这里，定时器时长与步骤406中相同。

，所以，TF_new＝TBNum_new×TBSize＝7×336。

步骤416、在所有可配置速率TFS的最大TF中找出与TF_new最接近的TF及进而选择与该TF对应的速率作为候选速率，然后执行步骤417；

例如TF_new＝7×336，在可配置速率集合列表中的所有最大TF中，128kbps对应的最大TF＝8×336，与TF_new＝7×336最接近，于是就选择与最大TF为8×336的速率128kbps作为候选速率。

步骤415′、定时器已启动但未已超时，则系统在所有可配置速率集合里找出当前速率64kbps的上一级速率128kbps作为候选速率，然后执行步骤417；

步骤417、系统取候选速率和该分组业务的最大允许速率中的较小者作为目标速率；

定时器未启动或已超时，或定时器已启动但未已超时，候选速率均为128kbps，该业务的最大允许速率为256kbps，则取128kbps为目标速率。

步骤418、系统判断得到的目标速率与当前速率是否相同，若不相同，则执行步骤419；否则不进行速率调整和重配，直接执行步骤412。

这里，当前速率为64kbps，因此目标速率和当前速率不相等，所以执行步骤419。

步骤419、系统将目标速率128kbps调整为新的当前速率，并根据该目标速率重配置该分组业务的TFS。

然后系统以新的当前速率128kbps为基础，重复执行步骤411至步骤419，每次进行速率调整之后，都要以新的当前速率为基础，重复执行步骤411至步骤419，直到无线链路释放或发生RRC状态迁移。

由此可见，本发明分组业务中无线接入速率动态上调的方法，动态地计算上调门限，并根据最新报告量和之前上报事件所启动的定时器的状态调整速率，即按需调整速率，因此可以在突发分组到来时快速、准确地提高业务的空中接口速率，从而提高无线网络性能和用户感受度。这里，之前是指本次上报事件之前。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

1.分组业务中无线接入速率向上动态调整的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A之前，该方法进一步包括：在后台数据库中配置传输间隔TTI、系统中所允许的最小上调门限值A₀、系统可配置的大于零的系数C_th、业务量上报事件的迟滞时间TimeTriggerA、屏蔽时间PendingTimeA、可配置速率集合。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A中所述当前上调门限为：可配置速率集合中当前速率所对应的TFS中的最大传输格式TF的传输块个数TBNum_n、可配置速率集合中传输块大小TBSize及C_th三者之积与A₀二者之间的最大者。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述测量控制消息中带有测量控制参数，所述测量控制参数包括：测量类型、测量对象、测量量、报告量、测量上报准则、当前上调门限、TimeTriggerA、PendingTimeA。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述测量控制消息由网络侧向用户侧发送，或由网络侧向网络侧发送。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述业务量测量报告由用户侧向网络侧发送，或由网络侧向网络侧发送。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最新报告量为缓冲区占用量的瞬时值或系统配置的时间段内缓冲区占用量的平均值。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤C为：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤C1中所述根据最新报告量计算出TF_new为：将最新报告量与当前上调门限之差乘以TTI的积除以TBSize与TimeTriggerA之积的商向下取整得到的值加上TBNum_n得到TBNum_new，然后将TBNum_new乘以TBSize得到TF_new；其中，TBNum_new为根据最新报告量得到的新的传输块个数。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，步骤D之后，该方法进一步包括：以目标速率为当前速率，重复执行步骤A至D，直到无线链路释放或发生无线资源控制RRC状态迁移。